DE102019100300A1

DE102019100300A1 - Parking lock actuator

Info

Publication number: DE102019100300A1
Application number: DE102019100300.8A
Authority: DE
Inventors: Marco Bernhard; Michael Nicodemus
Original assignee: Kuester Holding GmbH
Current assignee: Kuester Holding GmbH
Priority date: 2019-01-08
Filing date: 2019-01-08
Publication date: 2020-07-09

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Parksperraktuator eines Kraftfahrzeuges zur Erzeugung einer Schwenkbewegung an einem mechanischen, eine Parksperre betätigenden Abtrieb mit einem mit dem Abtrieb wirkverbundenen elektrischen Antrieb, zwischen dessen Ausgang und dem Abtrieb im Antriebsstrang des Parksperraktuators wenigstens eine die Schwenkbewegung untersetzende Getriebestufe mit wenigstens zwei beweglichen Getriebeteilen vorgesehen ist. Ferner ist eine Lagerplatte vorgesehen, an welcher der elektrische Antrieb orts- und drehfest angeordnet und der Abtrieb drehbar gelagert ist.The invention relates to a parking actuator of a motor vehicle for generating a pivoting movement on a mechanical output device actuating a parking lock with an electric drive operatively connected to the output, between the output and the output of which in the drive train of the parking actuator, at least one gear stage which reduces the pivoting movement and has at least two movable gear parts is provided is. Furthermore, a bearing plate is provided, on which the electric drive is arranged in a stationary and rotationally fixed manner and the output is rotatably mounted.

Description

Die Erfindung betrifft einen Parksperraktuator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie den Oberbegriffen der Ansprüche 13 und 14.The invention relates to a parking actuator according to the preamble of claim 1 and the preambles of claims 13 and 14.

Bei modernen Kraftfahrzeugen wird eine vom Fahrer gewünschte Automatik-Getriebeposition häufig nicht mehr über eine mechanische Kopplung eines Wählhebels mit einem getriebeseitigen Positionsteller übertragen, sondern von automatischen Schaltbetätigungen beziehungsweise Shift-by-Wire-Systemen. Die vom Fahrer gewünschte Fahrstufe wird in elektrische Signale umgewandelt und über ein Steuergerät an das Automatik-Getriebe weitergegeben, worauf dann die gewünschte Position (N, P, R, D ...) eingestellt wird.In modern motor vehicles, an automatic transmission position desired by the driver is often no longer transmitted via a mechanical coupling of a selector lever to a positioner on the transmission side, but rather by automatic shifting operations or shift-by-wire systems. The driver's desired speed level is converted into electrical signals and passed on to the automatic transmission via a control unit, whereupon the desired position (N, P, R, D ...) is set.

Durch die elektronische Steuerung des Schaltbetriebs des AutomatikGetriebes ist es möglich, beliebige Schaltmuster automatisch schalten zu können. Beispielsweise kann der Schaltbetrieb je nach Vorliegen bestimmter Schaltbedingungen bzw. erfasster Betriebsparameter gesteuert werden. Auch das Einlegen der Parksperre erfolgt hierbei nicht mehr manuell durch den Fahrer sondern wird durch die Steuerungssoftware, beispielsweise beim Anhalten oder beim Verlassen des Fahrzeugs, automatisch sichergestellt. Der Fahrer kann das Fahrzeug somit in einer beliebigen Getriebeposition abstellen und die Parkposition P wird automatisch eingenommen. Ein Einlegen der P-Stufe ist vor dem Verlassen des Kraftfahrzeuges aus Sicherheitsgründen zwingend erforderlich. Bekannte Systeme und Aktuatoren verfügen daher über Notfallmechanismen, die auch bei Störungen des Aktuators oder bei Spannungsausfall ein Einlegen der P-Stufe gewährleisten sollen.The electronic control of the switching operation of the automatic transmission makes it possible to switch any switching pattern automatically. For example, the switching operation can be controlled depending on the presence of certain switching conditions or recorded operating parameters. The parking lock is no longer inserted manually by the driver, but is automatically ensured by the control software, for example when stopping or leaving the vehicle. The driver can thus park the vehicle in any gear position and the parking position P is automatically assumed. For safety reasons, it is imperative to insert the P-stage before leaving the motor vehicle. Known systems and actuators therefore have emergency mechanisms which are intended to ensure that the P-stage is engaged even if the actuator malfunctions or in the event of a power failure.

Aus der DE 100 44 159 A1 ist eine Vorrichtung zum Ein- bzw. Ausschalten einer Parksperre für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeugs bekannt. Die Vorrichtung weist ein mit dem Schaltmittel gekoppeltes Stellglied zum Umschalten zwischen den Schaltzuständen sowie ein mit dem Stellglied kuppelbares Steuerglied auf. Das Stellglied und das Steuerglied sind mittels einer über ein elektrisches Signal betätigbaren Kuppelvorrichtung miteinander kuppelbar. Im Falle des Ausfalls des elektrischen Signals sind das Stellglied und das Steuerglied voneinander entkuppelt. Ferner weist die Vorrichtung eine mit dem Steuerglied gekoppelte Antriebseinrichtung zum Antreiben des Steuergliedes und ein zum Schalten des Schaltmittels in den ersten Schaltzustand vorgesehenes Federmittel auf.From the DE 100 44 159 A1 a device for switching on and off a parking lock for an automatic transmission of a motor vehicle is known. The device has an actuator coupled to the switching means for switching between the switching states and a control element that can be coupled to the actuator. The actuator and the control element can be coupled to one another by means of a coupling device which can be actuated via an electrical signal. In the event of a failure of the electrical signal, the actuator and the control element are decoupled from one another. Furthermore, the device has a drive device coupled to the control element for driving the control element and a spring means provided for switching the switching means into the first switching state.

Aus der EP 1 536 163 A2 ist ein elektrischer Aktuator für ein Automatikgetriebe bekannt, wobei ein Adapter zur Verbindung mit dem Automatikgetriebe vorgesehen ist, der eine Drehbewegung zwischen dem Adapter und dem Automatikgetriebe überträgt. Ein Elektromotor ist mit dem Adapter funktional verbunden. Ein Freigabemechanismus ist betriebsmäßig mit dem Adapter und dem Elektromotor verbunden und selektiv zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar.From the EP 1 536 163 A2 an electrical actuator for an automatic transmission is known, an adapter for connection to the automatic transmission being provided which transmits a rotary movement between the adapter and the automatic transmission. An electric motor is functionally connected to the adapter. A release mechanism is operatively connected to the adapter and the electric motor and is selectively movable between a first position and a second position.

Im Stand der Technik erfolgt die Aktivierung der Parksperre durch nebeneinander liegende Getriebekomponenten, die sich für bestimmte Anwendungen als zu großbauend herausgestellt haben.In the prior art, the parking lock is activated by adjacent transmission components that have been found to be too large for certain applications.

Ausgehend von den zuvor beschriebenen Nachteilen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde einen Parksperraktuator bereitzustellen, welcher kompakt ausgestaltet und einen möglichst geringen Bauraum beansprucht.Based on the disadvantages described above, the invention has for its object to provide a parking actuator which is compact and takes up as little space as possible.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Parksperraktuator nach Anspruch 1 sowie nach den Ansprüchen 13 und 14.This object is achieved with a parking actuator according to claim 1 and according to claims 13 and 14.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Die Erfindung betrifft einen Parksperraktuator eines Kraftfahrzeuges zur Erzeugung einer Schwenkbewegung an einem mechanischen, eine Parksperre betätigenden Abtrieb mit einem mit dem Abtrieb wirkverbundenen elektrischen Antrieb, zwischen dessen Ausgang und dem Abtrieb im Antriebsstrang des Parksperraktuators wenigstens eine die Schwenkbewegung untersetzende Getriebestufe mit wenigstens zwei beweglichen Getriebeteilen vorgesehen ist.The invention relates to a parking actuator of a motor vehicle for generating a pivoting movement on a mechanical output device actuating a parking lock with an electric drive operatively connected to the output, between the output and the output of which in the drive train of the parking actuator, at least one gear stage which reduces the pivoting movement and has at least two movable gear parts is provided is.

Erfindungsgemäß ist eine Lagerplatte vorgesehen, an welcher der elektrische Antrieb orts- und drehfest angeordnet und der Abtrieb drehbar gelagert ist. Hierdurch wird eine kompaktere Ausführung erreicht. Die Lagerplatte bildet dabei einen zentralen Bezugspunkt zur Ausrichtung und Lagerung der beweglichen Komponenten. Auf diese Weise können die für die Funktion erforderlichen engen Form- und Lagetoleranzen auf ein einziges in der Parksperrvorrichtung vorhandenes Bauteil konzentriert werden, so dass die Form- und Lagetoleranzen der übrigen Bauteile, wie etwa der Gehäuseschalen, deutlich aufgeweitet werden können. Die übrigen Bauteile können in Folge dessen kostengünstiger hergestellt werden. Gleichzeitig ist die Parksperrvorrichtung deutlich kompakter aufgebaut.According to the invention, a bearing plate is provided, on which the electric drive is arranged in a stationary and rotationally fixed manner and the output is rotatably mounted. This results in a more compact design. The bearing plate forms a central reference point for the alignment and storage of the moving components. In this way, the narrow shape and position tolerances required for the function can be concentrated on a single component present in the parking lock device, so that the shape and position tolerances of the other components, such as the housing shells, can be widened significantly. As a result, the remaining components can be manufactured more cost-effectively. At the same time, the parking lock device has a significantly more compact design.

Ferner können alle Achsstände durch die Breite der Lagerplatte vorgegeben werden.Furthermore, all wheel bases can be specified by the width of the bearing plate.

Darüber hinaus ergibt sich durch die kompakte Ausgestaltung des Aktuators, insbesondere auch dadurch, dass der elektrische Antrieb besonders tief, bezogen auf das Getriebe des Parksperraktuators, im Gehäuse sitzen kann, ein deutlich verbessertes Vibrations- und Schwingungsverhalten des gesamten Parksperraktuators.In addition, the compact design of the actuator, in particular also the fact that the electric drive can sit in the housing particularly deeply, relative to the gearbox of the parking actuator, results in a significantly improved one Vibration and oscillation behavior of the entire parking actuator.

Gemäß einer ersten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist wenigstens eines der beweglichen, die Schwenkbewegung untersetzenden Getriebeteile an der Lagerplatte drehbar gelagert. Natürlich ist es auch denkbar, dass sämtliche bewegliche Getriebeteile an der Lagerplatte drehbar gelagert sind, so dass eine Funktionseinheit mit einer (zentralen) Lagerplatte vorgesehen ist, auf der vorzugsweise alle beweglichen Teile des Getriebes einschließlich des Antriebsmotors angeordnet werden können. Hierdurch wird die Kompaktheit des Parksperraktuators weiter verbessert.According to a first advantageous development of the invention, at least one of the movable gear parts, which reduce the pivoting movement, is rotatably mounted on the bearing plate. Of course, it is also conceivable that all movable gear parts are rotatably mounted on the bearing plate, so that a functional unit with a (central) bearing plate is provided, on which preferably all movable parts of the transmission including the drive motor can be arranged. This further improves the compactness of the parking actuator.

Nach einer weiteren vorteilhaften Variante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Lagerplatte zwischen zwei Gehäusehälften angeordnet ist. Auf diese Weise wird nicht nur die Montage des Parksperraktuators deutliche vereinfacht, sondern darüber hinaus sind die Getriebeteile und der an der Lagerplatte drehbar gelagerte Abtrieb sowie der elektrische Antrieb vor äußeren Einflüssen geschützt.According to a further advantageous variant of the invention, it can be provided that the bearing plate is arranged between two housing halves. In this way, not only is the assembly of the parking actuator significantly simplified, but moreover the gear parts and the output which is rotatably mounted on the bearing plate and the electrical drive are protected from external influences.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind wenigstens zwei bewegliche Getriebeteile auf unterschiedlichen, vorzugsweise gegenüberliegenden Seiten der Lagerplatte angeordnet. Hierdurch wird die kompakte Bauweise weiter verbessert. Auf diese Weise findet im Antriebsstrang zwischen Antrieb und Abtrieb ein Kraftfluss von der einen Seite der Lagerplatte auf die andere Seite statt. Es kann vorgesehen sein, dass der Kraftfluss von der Seite der Trägerplatte mit dem Antrieb zur anderen Seite stattfindet, auf welcher der Abtrieb angeordnet ist. Dieser Kraftfluss kann durch wenigstens zwei bewegliche Getriebeteile umgesetzt werden, welche auf unterschiedlichen Seiten der Lagerplatte angeordnet sind.According to a further advantageous embodiment of the invention, at least two movable gear parts are arranged on different, preferably opposite sides of the bearing plate. This further improves the compact design. In this way, a power flow from one side of the bearing plate to the other takes place in the drive train between the input and output. It can be provided that the force flow takes place from the side of the carrier plate with the drive to the other side on which the output is arranged. This flow of force can be implemented by at least two movable gear parts, which are arranged on different sides of the bearing plate.

In einer weiteren Variante der Erfindung durchsetzt wenigstens ein bewegliches Getriebeteil die Lagerplatte und überträgt eine auf der einen Seite der Lagerplatte erzeugte Bewegung auf die gegenüberliegende Seite der Lagerplatte. Der Kraftfluss des Getriebes wird sozusagen durch die Platte hindurchgeleitet.In a further variant of the invention, at least one movable gear part passes through the bearing plate and transmits a movement generated on one side of the bearing plate to the opposite side of the bearing plate. The power flow of the gearbox is passed through the plate, so to speak.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind wenigstens zwei an der Lagerplatte ausgebildete Drehachsen der Lagerstellen für die beweglichen Getriebeteile quer oder senkrecht zueinander angeordnet, wodurch eine weitere Reduktion des Bauraums und eine kompakte Bauweise ermöglicht wird.According to a further embodiment of the invention, at least two axes of rotation of the bearing points for the movable transmission parts formed on the bearing plate are arranged transversely or perpendicularly to one another, which enables a further reduction in the installation space and a compact design.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens eines der Getriebeteile als Zahnsegment zur Erzeugung der Schwenkbewegung ausgebildet ist, welche kleiner als 180°, vorzugsweise kleiner als 90°, besonders bevorzugt kleiner als 50°, bspw. etwa 40° ist. Auf diese Weise kann der Parksperraktuator eine Bewegung am Abtrieb zwischen den der betätigten und der gelösten Parkbremse entsprechenden Endpunkten erzeugen, die einen Winkelbereich entsprechend einer dieser Werte überstreicht.According to a further embodiment of the invention, it is provided that at least one of the gear parts is designed as a tooth segment for generating the pivoting movement, which is less than 180 °, preferably less than 90 °, particularly preferably less than 50 °, for example approximately 40 °. In this way, the parking actuator can generate a movement on the output between the end points corresponding to the actuated and the released parking brake, which moves over an angular range corresponding to one of these values.

Eine weitere vorteilhafte Variante sieht vor, dass wenigstens eines der beweglichen Getriebeteile als Stirnrad und/oder als Schnecke ausgebildet ist. Durch Einsatz dieser kostengünstigen Bauteile können die Herstellungskosten weiter optimiert werden. Darüber hinaus wird die Montage des Parksperraktuators weiter vereinfacht.Another advantageous variant provides that at least one of the movable transmission parts is designed as a spur gear and / or as a worm. By using these inexpensive components, the manufacturing costs can be further optimized. In addition, the assembly of the parking actuator is further simplified.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass im Antriebsstrang zwischen dem elektrischen Antrieb und Abtrieb wenigstens zwei Getriebestufen vorgesehen sind, wobei zur Erzeugung der Schwenkbewegung wenigstens eine Getriebestufe als Schneckengetriebe und/oder wenigstens eine Getriebestufe als Stirnradsatz ausgebildet ist. Auf diese Weise kann eine weitere Untersetzung des Getriebes erreicht werden, was sich vorteilhaft auf die Ausgestaltung des benötigten Antriebes auswirkt.In a further embodiment of the invention it is provided that at least two gear stages are provided in the drive train between the electric drive and output, at least one gear stage being designed as a worm gear and / or at least one gear stage as a spur gear set for generating the pivoting movement. In this way, a further gear reduction can be achieved, which has an advantageous effect on the design of the drive required.

In einer weiteren vorteilhaften Variante stehen die Rotationsachsen der Getriebeteile des Schneckengetriebes im Wesentlichen senkrecht aufeinander. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Rotationsachsen der Getriebeteile des Stirnradsatzes im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen, so dass die Kompaktheit bzw. das Packaging des Parksperraktuators weiter verbessert wird.In a further advantageous variant, the axes of rotation of the gear parts of the worm gear are essentially perpendicular to one another. Alternatively or additionally, it can be provided that the axes of rotation of the gear parts of the spur gear set run essentially parallel to one another, so that the compactness or the packaging of the parking actuator is further improved.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Schnecke und der als Motorwelle ausgebildete Ausgang des elektrischen Antriebs auf gegenüberliegenden Seiten der Lagerplatte angeordnet. Auf diese Weise kann der Bauraum weiter verkleinert werden. Denn gegenüber dem Stand der Technik, bei welchem die Schnecke direkt auf der Motorwelle des Motors angeordnet ist, wird die ansonsten durch eine Addition der Motorlänge und der Schneckenlänge bedingte Baulänge verkürzt, und zwar auf die Baulänge der Schnecke oder des Motors.According to a further advantageous embodiment of the invention, the worm and the output of the electric drive designed as a motor shaft are arranged on opposite sides of the bearing plate. In this way, the installation space can be further reduced. Because compared to the prior art, in which the worm is arranged directly on the motor shaft of the motor, the overall length, which is otherwise caused by an addition of the motor length and the worm length, is shortened, specifically to the overall length of the worm or the motor.

Vorzugsweise ist die in das Zahnsegment eingreifende Schnecke mittels eines Stirnradsatzes oder einer anderen Getriebestufe mit der Motorwelle verbunden. Es erfolgt also eine Untersetzung der von dem Motor erzeugten Drehbewegung, bevor diese mittels der Schnecke auf das gleichzeitig den Abtrieb bildende Zahnsegment übertragen wird.The worm engaging in the toothed segment is preferably connected to the motor shaft by means of a spur gear set or another gear stage. The rotary movement generated by the motor is thus reduced before it is transmitted by means of the worm to the toothed segment which simultaneously forms the output.

Nach einem eigenständigen Gedanken der Erfindung ist ein Parksperraktuator mit einem elektrischen Antrieb und einer damit verbundenen, als Schneckengetriebe ausgebildeten Getriebestufe vorgesehen. Erfindungsgemäß ist der Getriebestufe und dem elektrischen Antrieb wenigstens eine weitere, untersetzende, insbesondere eine als Stirnradsatz ausgebildete, Getriebestufe zwischengeschaltet. According to an independent idea of the invention, a parking actuator is provided with an electric drive and a gear stage designed as a worm gear. According to the invention, the gear stage and the electric drive are interposed with at least one further, step-down gear stage, in particular one designed as a spur gear set.

Nach einem weiteren eigenständigen Gedanken der Erfindung ist ein Parksperraktuator mit einem elektrischen Antrieb vorgesehen, dessen Ausgang mit der Schnecke einer als Schneckengetriebe ausgebildeten Getriebestufe wirkverbunden ist. Erfindungsgemäß ist die Schnecke parallel und versetzt zu dem als Motorwelle ausgebildeten Ausgang des elektrischen Aktuators angeordnet. Auf diese Weise wird die ansonsten durch eine Addition der Motorlänge und der Schneckenlänge bedingte Baulänge verkürzt, und zwar auf die Baulänge der Schnecke oder des Motors. Gleichzeitig kann eine Untersetzungsstufe zwischen Motorabtrieb und Schnecke, wie diese bspw. durch den Stirnradsatz verwirklicht ist, eine andere Auslegung des Motors ermöglichen. So kann beispielsweise ein kleinerer, schneller laufender Motor mit gleicher Leistung verwendet werden, so dass auf diese Weise der Bauraum noch weiter verringert wird.According to a further independent idea of the invention, a parking actuator with an electric drive is provided, the output of which is operatively connected to the worm of a gear stage designed as a worm gear. According to the invention, the worm is arranged parallel and offset to the output of the electric actuator, which is designed as a motor shaft. In this way, the overall length caused by an addition of the motor length and the screw length is shortened, specifically to the overall length of the worm or the motor. At the same time, a reduction stage between the motor output and the worm, as implemented, for example, by the spur gear set, can allow a different design of the motor. For example, a smaller, faster running motor with the same power can be used, so that the installation space is reduced even further in this way.

Ein weiterer Vorteil ist, dass eine an der Schnecke erzeugte axiale Kraft zur Bewegung des Zahnsegmentes nunmehr nicht innerhalb des Antriebsmotors gelagert und aufgenommen werden muss, da für die Schnecke ohnehin eine eigene Lagerung an der zentralen Montage- bzw. Lagerplatte vorgesehen und der Abtrieb des Motors lediglich mit dem Eingang des Stirnradsatzes verbunden wird. Die dort auftretenden Axialkräfte, die ggf. durch eine Schrägverzahnung des Stirnradsatzes auftreten, sind gegenüber der herkömmlichen Bauweise deutlich kleiner, so dass der Aufwand zur axialen Kraftabstützung innerhalb des Motors geringer ausfällt und somit ein kleiner dimensionierter Motor verwendet werden kann.Another advantage is that an axial force generated on the worm for moving the toothed segment no longer has to be stored and received within the drive motor, since the worm is provided with its own mounting on the central mounting or bearing plate and the output of the motor is only connected to the input of the spur gear set. The axial forces that occur there, which may occur due to a helical toothing of the spur gear set, are significantly smaller compared to the conventional design, so that the effort for axial force support within the motor is lower and a smaller motor can therefore be used.

Ein weiterer Vorteil des neuartigen Parksperraktuators besteht darin, dass das Schneckengetriebe unmittelbar mit dem Abtrieb verbunden ist und so dessen Selbsthemmung bei einer rückwärtigen, in das Getriebe hinein getragenen Bewegung unmittelbar in das Schneckengetriebe eingeleitet wird.Another advantage of the new type of parking actuator is that the worm gear is connected directly to the output, so that its self-locking is directly introduced into the worm gear when it is moved backwards into the gear.

Gegenüber dem Stand der Technik kann dann nicht mehr der Fall auftreten, dass ein in das Getriebe eingetragenes Rütteln zu einem Spiel am Abtrieb führt. Beispielsweise konnte nämlich bei bekannte Vorrichtungen zunächst von dem Untersetzungsgetriebe, etwa einem Planetengetriebe, eine Bewegung zugelassen werden, bevor die Selbsthemmung des Schneckengetriebes zum Tragen kommt. Bei dem erfindungsgemäßen Getriebe wirkt die Selbsthemmung des Schneckengetriebes in den Endstellungen des Parksperraktuators unmittelbar, da die letzte Getriebestufe durch das Schneckengetriebe gebildet ist.Compared to the prior art, the case can no longer occur that a shake entered in the transmission leads to play on the output. For example, in known devices, the reduction gear, for example a planetary gear, could first allow movement before the self-locking of the worm gear comes into play. In the transmission according to the invention, the self-locking of the worm gear acts directly in the end positions of the parking actuator, since the last gear stage is formed by the worm gear.

Ob an dem Stirnradsatz, der zwischen Motor und Abtrieb vorgesehen ist, noch Toleranzen auftreten, fällt dann nicht mehr in dem Maße ins Gewicht. Im Extremfall könnte man die Form- und Lagetoleranzen des Untersetzungsgetriebes zwischen Antrieb und Abtrieb sogar zusätzlich aufweiten, da bei Parkaktuatoren ohnehin nur die Endstellungen angefahren werden und dort zum Halten der Endstellung die Selbsthemmung des Schneckengetriebes eingesetzt wird.Whether tolerances still occur on the spur gear set, which is provided between the motor and the output, is then no longer relevant. In extreme cases, the shape and position tolerances of the reduction gear between the drive and the output could even be widened, since in the case of parking actuators only the end positions are approached anyway and the self-locking of the worm gear is used to hold the end position.

Beispielsweise können die an der (zentralen) Montage- bzw. Lagerplatte vorgesehenen und daran ausgebildeten Lager Gleitlager oder Wälzlager sein. Bei der zentralen Montage- bzw. Lagerplatte kann es sich um ein Zweikomponenten-Bauteil handeln, welches besondere Lager- oder Verschleißeigenschaften bei der Ausbildung von Gleitlagern aufweist.For example, the bearings provided on and formed on the (central) mounting or bearing plate can be plain bearings or roller bearings. The central mounting or bearing plate can be a two-component component which has special bearing or wear properties when forming plain bearings.

Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.Further objectives, advantages, features and possible uses of the present invention result from the following description of an exemplary embodiment with reference to the drawing. All of the features described and / or depicted form the subject matter of the present invention, individually or in any meaningful combination, regardless of how they are summarized in the claims or their back-reference.

Dabei zeigen zum Teil schematisch:

1 einen Ausschnitt des erfindungsgemäßen Parksperraktuators mit Antrieb, Abtrieb, Getriebestufe und Lagerplatte,
2 den Parksperraktuator gemäß 1 mit einer oberen Gehäusehälfte,
3 den Parksperraktuator gemäß 1 mit einer unteren Gehäusehälfte und
4 eine Explosionsdarstellung des Parksperraktuators.

Some of them show schematically:

1 a section of the parking actuator according to the invention with drive, output, gear stage and bearing plate,
2nd the parking lock according to 1 with an upper half of the case,
3rd the parking lock according to 1 with a lower half of the case and
4th an exploded view of the parking actuator.

Gleiche oder gleichwirkende Bauteile werden in den nachfolgend dargestellten Figuren der Zeichnung anhand einer Ausführungsform mit Bezugszeichen versehen, um die Lesbarkeit zu verbessern.Identical or equivalent components are provided in the figures of the drawing shown below with the aid of an embodiment with reference numerals in order to improve legibility.

1 zeigt einen Parksperraktuator 1 eines Kraftfahrzeuges zur Erzeugung einer Schwenkbewegung an einem mechanischen, eine Parksperre betätigenden Abtrieb 2. 1 shows a parking lock actuator 1 of a motor vehicle for generating a swiveling movement on a mechanical output which actuates a parking lock 2nd .

Im Antriebsstrang des Parksperraktuator 1 ist ein Abtrieb 2 mit dem Ausgang 4 eines elektrischen Antriebs 3, insbesondere eines Elektromotors wirkverbunden. In the drive train of the parking actuator 1 is an output 2nd with the exit 4th of an electric drive 3rd , in particular an electric motor.

Wie aus 1 weiter hervorgeht, ist eine erste, die Schwenkbewegung untersetzende Getriebestufe 5, 18, vorgesehen. Diese Getriebestufe 5, 18 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Stirnradsatz 18 ausgebildet und weist zwei bewegliche Getriebeteile in Form von Stirnrädern 14, 15 auf. How out 1 further emerges is a first gear stage which reduces the swiveling movement 5 , 18th , intended. This gear stage 5 , 18th is in the present embodiment as a spur gear set 18th formed and has two movable gear parts in the form of spur gears 14 , 15 on.

Der 2 ist der Parksperraktuator 1 einer oberen Gehäusehälfte 8 und der 3 mit einer unteren Gehäusehälfte 7 zu entnehmen. 4 zeigt eine Explosionsdarstellung des Parksperraktuators.Of the 2nd is the parking lock 1 an upper half of the housing 8th and the 3rd with a lower case half 7 refer to. 4th shows an exploded view of the parking actuator.

Darüber hinaus ist 1 sowie 2 bis 4 zu entnehmen, dass im Antriebsstrang zwischen dem elektrischen Antrieb 3 und Abtrieb 2 neben dem Stirnradsatz 18 eine weitere Getriebestufe 17 vorgesehen ist. Der Getriebestufe 17 und dem elektrische Antrieb 3 ist die untersetzende Getriebestufe 18 zwischengeschaltet.Beyond that 1 such as 2nd to 4th it can be seen that in the drive train between the electric drive 3rd and downforce 2nd next to the spur gear set 18th another gear stage 17th is provided. The gear stage 17th and the electric drive 3rd is the step-down gear stage 18th interposed.

Die weitere Getriebestufe 17 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Schneckengetriebe 17 ausgebildet, wobei die beweglichen Getriebeteile als Zahnsegment 13 zur Erzeugung der Schwenkbewegung und als Schnecke 16 ausgebildet sind. Insbesondere kann diese Schwenkbewegung kleiner als 180°, vorzugsweise kleiner als 90°, besonders bevorzugt kleiner als 50°, bspw. etwa 40° sein.The further gear stage 17th is in the present embodiment as a worm gear 17th formed, the movable gear parts as a toothed segment 13 to generate the swivel movement and as a snail 16 are trained. In particular, this pivoting movement can be less than 180 °, preferably less than 90 °, particularly preferably less than 50 °, for example approximately 40 °.

Der Ausgang 4 des elektrischen Antriebs 3 ist mit der Schnecke 16 der als Schneckengetriebe ausgebildeten Getriebestufe 17 wirkverbunden. Die Schnecke 16 ist parallel versetzt zu dem als Motorwelle 19 ausgebildeten Ausgang 4 des elektrischen Antriebs 3 angeordnet, wie 1 bis 4 zu entnehmen ist. Es erfolgt also eine Untersetzung der von dem Motor erzeugten Drehbewegung, bevor diese mittels der Schnecke 16 auf das gleichzeitig den Abtrieb bildende Zahnsegment 13 übertragen wird.The exit 4th of the electric drive 3rd is with the snail 16 the gear stage designed as a worm gear 17th connected. The snail 16 is offset parallel to that as a motor shaft 19th trained exit 4th of the electric drive 3rd arranged as 1 to 4th can be seen. The rotary movement generated by the motor is therefore reduced before it is carried out by the worm 16 to the tooth segment that forms the output at the same time 13 is transmitted.

Ferner ist den 2 bis 4 zu entnehmen, dass eine Lagerplatte 6 zwischen einer oberen 8 und unteren Gehäusehälfte 7 vorgesehen ist. An dieser Lagerplatte 6 ist der elektrische Antrieb 3 orts- und drehfest angeordnet und der Abtrieb 2 drehbar gelagert, so dass bereits auf diese Weise eine kompakte Ausführung des Parksperraktuators 1 erreicht wird. Furthermore, the 2nd to 4th that a bearing plate 6 between an upper 8 and lower housing half 7 is provided. On this bearing plate 6 is the electric drive 3rd fixed and rotatably arranged and the output 2nd rotatably mounted, so that in this way a compact design of the parking actuator 1 is achieved.

Die Lagerplatte 6 bildet dabei einen zentralen Bezugspunkt zur Ausrichtung und Lagerung der beweglichen Komponenten. Auf diese Weise können die für die Funktion erforderlichen engen Form- und Lagetoleranzen auf ein einziges in der Parksperrvorrichtung 1 vorhandenes Bauteil konzentriert werden, so dass die Form- und Lagetoleranzen der übrigen Bauteile, wie etwa der Gehäusehälften 7, 8, deutlich aufgeweitet werden.The bearing plate 6 forms a central reference point for the alignment and storage of the moving components. In this way, the narrow shape and position tolerances required for the function can be applied to a single one in the parking lock device 1 existing component are concentrated so that the shape and position tolerances of the other components, such as the housing halves 7 , 8th , be expanded significantly.

Darüber hinaus sind die die Schwenkbewegung untersetzenden Getriebeteile 13, 14, 15, 16 an der Lagerplatte 6 drehbar gelagert, wodurch die Kompaktheit des Parksperraktuators 1 weiter optimiert wird.In addition, the gear parts reducing the pivoting movement 13 , 14 , 15 , 16 on the bearing plate 6 rotatably mounted, which makes the compactness of the parking actuator 1 is further optimized.

Wenigstens zwei der beweglichen Getriebeteile 13, 14, 15, 16 sind auf unterschiedlichen, vorzugsweise gegenüberliegenden Seiten 9, 10 der Lagerplatte 6 angeordnet.At least two of the moving gear parts 13 , 14 , 15 , 16 are on different, preferably opposite sides 9 , 10th the bearing plate 6 arranged.

Wie aus den 1 bis 4 hervorgeht, sind vorliegend das Zahnsegment 13 und die Schnecke 16 auf der oberen Seite 9 der Lagerplatte 6 angeordnet, wohingegen das Stirnrad 14 auf der unteren Seite 10 der Lagerplatte 6 angeordnet ist. Auf diese Weise findet im Antriebsstrang ein Kraftfluss durch die Lagerplatte 6 hindurch statt.Like from the 1 to 4th emerges are the tooth segment in the present case 13 and the snail 16 on the top page 9 the bearing plate 6 arranged, whereas the spur gear 14 on the bottom 10th the bearing plate 6 is arranged. In this way, a power flow through the bearing plate takes place in the drive train 6 through instead.

Dieser Kraftfluss wird dadurch ermöglicht, dass wenigstens ein bewegliches Getriebeteil, vorliegend ein Stirnrad 15, die Lagerplatte 6 durchsetzt und auf diese Weise eine auf der einen Seite 9, 10 der Lagerplatte 6 erzeugte Bewegung auf die gegenüberliegende Seite 10, 9 der Lagerplatte 6 überträgt.This flow of force is made possible by the fact that at least one movable gear part, in the present case a spur gear 15 , the bearing plate 6 interspersed and in this way one on one side 9 , 10th the bearing plate 6 generated movement to the opposite side 10th , 9 the bearing plate 6 transmits.

Die an der Schnecke 16 erzeugte axiale Kraft zur Bewegung des Zahnsegmentes 13 muss durch die erfindungsgemäße Ausführungsform nicht innerhalb des elektrischen Antriebs 3 gelagert und aufgenommen werden, da für die Schnecke 16 ohnehin eine eigene Lagerung mit Lagerachse 12 an der zentralen Montage- bzw. Lagerplatte 6 vorgesehen ist. Der Abtrieb 2 wird lediglich mit dem Eingang des Stirnradsatzes 18 verbunden wird. Die dort auftretenden Axialkräfte, die ggf. durch eine Schrägverzahnung des Stirnradsatzes 18 auftreten, sind gegenüber der herkömmlichen Bauweise deutlich kleiner, so dass der Aufwand zur axialen Kraftabstützung innerhalb des elektrischen Antriebs 3 geringer ausfällt und somit ein kleiner dimensionierter Antrieb 3 verwendet werden kann.The one on the snail 16 generated axial force to move the toothed segment 13 does not have to be within the electric drive by the embodiment according to the invention 3rd stored and ingested as for the snail 16 anyway own storage with bearing axis 12th on the central mounting or bearing plate 6 is provided. The downforce 2nd only with the input of the spur gear set 18th is connected. The axial forces that occur there, possibly due to helical gearing of the spur gear set 18th occur, are significantly smaller compared to the conventional design, so that the effort for axial force support within the electric drive 3rd is smaller and therefore a smaller drive 3rd can be used.

Dadurch, dass das Schneckengetriebe 17 unmittelbar mit dem Abtrieb 2 des Parksperraktuators 1 verbunden ist wird dessen Selbsthemmung bei einer rückwärtigen, in das Getriebe 17 hinein getragenen Bewegung unmittelbar in das Schneckengetriebe 17 eingeleitet wird.Because the worm gear 17th immediately with the downforce 2nd of the parking actuator 1 its self-locking is connected to a rear, in the transmission 17th movement carried directly into the worm gear 17th is initiated.

Die Selbsthemmung des Schneckengetriebes 17 wirkt in den Endstellungen des Parksperraktuators 1 unmittelbar, da die letzte Getriebestufe durch das Schneckengetriebe 17 gebildet ist.The self-locking of the worm gear 17th works in the end positions of the parking actuator 1 immediately since the last gear stage through the worm gear 17th is formed.

Bei dem hier gewählten Ausführungsbeispiel sind wenigstens zwei an der Lagerplatte 6 ausgebildete Drehachsen 11, 12 der Lagerstellen für die beweglichen Getriebeteile 13, 14, 15, 16 quer oder senkrecht zueinander angeordnet. Auf diese Weise stehen die Rotationsachsen des Zahnsegmentes 13 und der Schnecke 16 des Schneckengetriebes 17 im Wesentlichen senkrecht aufeinander und die Rotationsachsen der Stirnräder 14, 15 des Stirnradsatzes 18 verlaufen im Wesentlichen parallel zueinander.In the embodiment chosen here, at least two are on the bearing plate 6 trained axes of rotation 11 , 12th the bearing points for the movable gear parts 13 , 14 , 15 , 16 arranged transversely or perpendicular to each other. In this way, the axes of rotation of the tooth segment stand 13 and the snail 16 of the worm gear 17th essentially perpendicular to each other and the axes of rotation of the spur gears 14 , 15 of the spur gear set 18th run essentially parallel to each other.

BezugszeichenlisteReference list

11: Parksperraktuator (PSA)Parking lock actuator (PSA)
22nd: Abtrieb PSAPPE output
33rd: elektrischer Antriebelectric drive
44th: Ausgangoutput
55: GetriebestufeGear stage
66: LagerplatteBearing plate
77: Gehäusehälfte (Boden)Half of the housing (bottom)
88th: Gehäusehälfte (Deckel)Half of the housing (cover)
99: Oberseite der LagerplatteTop of the bearing plate
1010th: Unterseite der LagerplatteBottom of the bearing plate
1111: Drehachse der LagerstelleAxis of rotation of the bearing
1212th: Drehachse der LagerstelleAxis of rotation of the bearing
1313: ZahnsegmentTooth segment
1414: StirnradSpur gear
1515: StirnradSpur gear
1616: Schneckeslug
1717th: Getriebestufe (Schneckengetriebe)Gear stage (worm gear)
1818th: Getriebestufe (Stirnradsatz)Gear stage (spur gear set)
1919th: MotorwelleMotor shaft

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 10044159 A1 [0004]DE 10044159 A1 [0004]
EP 1536163 A2 [0005]EP 1536163 A2 [0005]

Claims

Parksperraktuator (1) eines Kraftfahrzeuges zur Erzeugung einer Schwenkbewegung an einem mechanischen, eine Parksperre betätigenden Abtrieb (2) mit einem mit dem Abtrieb (2) wirkverbundenen elektrischen Antrieb (3), zwischen dessen Ausgang (4) und dem Abtrieb (2) im Antriebsstrang des Parksperraktuators (1) wenigstens eine die Schwenkbewegung untersetzende Getriebestufe (5, 18) mit wenigstens zwei beweglichen Getriebeteilen (13, 14, 15, 16) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lagerplatte (6) vorgesehen ist, an welcher der elektrische Antrieb (3) orts- und drehfest angeordnet und der Abtrieb (2) drehbar gelagert ist.Parking lock actuator (1) of a motor vehicle for generating a swiveling movement on a mechanical output lock (2) actuating a parking lock with an electrical drive (3) operatively connected to the output (2), between its output (4) and the output (2) in the drive train the parking lock actuator (1) is provided with at least one gear stage (5, 18) which reduces the pivoting movement and has at least two movable gear parts (13, 14, 15, 16), characterized in that a bearing plate (6) is provided, on which the electric drive (3) fixed and rotatably arranged and the output (2) is rotatably mounted.

Parksperraktuator (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der beweglichen, die Schwenkbewegung untersetzenden Getriebeteile (13, 14, 15, 16) an der Lagerplatte (6) drehbar gelagert ist.Parking lock actuator (1) after Claim 1 , characterized in that at least one of the movable gear parts (13, 14, 15, 16) which support the pivoting movement is rotatably mounted on the bearing plate (6).

Parksperraktuator (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerplatte (6) zwischen zwei Gehäusehälften (7, 8) angeordnet ist.Parking lock actuator (1) after Claim 1 or 2nd , characterized in that the bearing plate (6) is arranged between two housing halves (7, 8).

Parksperraktuator (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei bewegliche Getriebeteile (13, 14, 15, 16) auf unterschiedlichen, vorzugsweise gegenüberliegenden Seiten (9, 10) der Lagerplatte (6) angeordnet sind.Parking lock actuator (1) according to one of the Claims 1 to 3rd , characterized in that at least two movable gear parts (13, 14, 15, 16) are arranged on different, preferably opposite sides (9, 10) of the bearing plate (6).

Parksperraktuator (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein bewegliches Getriebeteil (15) die Lagerplatte (6) durchsetzt und eine auf der einen Seite (9, 10) der Lagerplatte (6) erzeugte Bewegung auf die gegenüberliegende Seite (10, 9) der Lagerplatte (6) überträgt.Parking lock actuator (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one movable gear part (15) passes through the bearing plate (6) and a movement generated on one side (9, 10) of the bearing plate (6) on the opposite side ( 10, 9) of the bearing plate (6) transmits.

Parksperraktuator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei an der Lagerplatte (6) ausgebildete Drehachsen (11, 12) der Lagerstellen für die beweglichen Getriebeteile (13, 14, 15, 16) quer oder senkrecht zueinander angeordnet sind.Parking lock actuator (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least two axes of rotation (11, 12) of the bearing points for the movable transmission parts (13, 14, 15, 16) formed on the bearing plate (6) are arranged transversely or perpendicularly to one another .

Parksperraktuator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Getriebeteile (13, 14, 15, 16) als Zahnsegment (13) zur Erzeugung der Schwenkbewegung ausgebildet ist, welche kleiner als 180°, vorzugsweise kleiner als 90°, besonders bevorzugt kleiner als 50°, bspw. etwa 40° ist.Parking lock actuator (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the gear parts (13, 14, 15, 16) is designed as a toothed segment (13) for generating the pivoting movement, which is less than 180 °, preferably less than 90 ° is particularly preferably less than 50 °, for example about 40 °.

Parksperraktuator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der beweglichen Getriebeteile als Stirnrad (14, 15) und/oder als Schnecke (16) ausgebildet ist.Parking lock actuator (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the movable transmission parts is designed as a spur gear (14, 15) and / or as a worm (16).

Parksperraktuator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Antriebsstrang zwischen dem elektrischen Antrieb (3) und Abtrieb (2) wenigstens zwei Getriebestufen (17, 18) vorgesehen sind, wobei zur Erzeugung der Schwenkbewegung wenigstens eine Getriebestufe (17, 18) als Schneckengetriebe (17) und/oder wenigstens eine Getriebestufe (17, 18) als Stirnradsatz (18) ausgebildet ist.Parking lock actuator (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least two gear stages (17, 18) are provided in the drive train between the electric drive (3) and output (2), at least one gear stage (17, 18) as a worm gear (17) and / or at least one gear stage (17, 18) as a spur gear set (18).

Parksperraktuator (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachsen der Getriebeteile (13, 16) des Schneckengetriebes (17) im Wesentlichen senkrecht aufeinander stehen.Parking lock actuator (1) after Claim 9 , characterized in that the axes of rotation of the gear parts (13, 16) of the worm gear (17) are substantially perpendicular to one another.

Parksperraktuator (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachsen der Getriebeteile (14, 15) des Stirnradsatzes (18) im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen.Parking lock actuator (1) after Claim 9 , characterized in that the axes of rotation of the gear parts (14, 15) of the spur gear set (18) run essentially parallel to one another.

Parksperraktuator (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnecke (16) und der als Motorwelle (19) ausgebildete Ausgang (4) des elektrischen Antriebs (3) auf gegenüberliegenden Seiten (9, 10) der Lagerplatte (6) angeordnet sind.Parking lock actuator (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the worm (16) and the output (4) of the electric drive (3) designed as a motor shaft (19) on opposite sides (9, 10) of the bearing plate (6) are arranged.

Parksperraktuator (1) mit einem elektrischen Antrieb (3) und einer damit verbundenen, als Schneckengetriebe ausgebildeten Getriebestufe (17), dadurch gekennzeichnet, dass der Getriebestufe (17) und dem elektrischen Antrieb (3) wenigstens eine weitere, untersetzende, insbesondere eine als Stirnradsatz (14, 15) ausgebildete Getriebestufe (18) zwischengeschaltet ist.Parking lock actuator (1) with an electric drive (3) and an associated gear stage (17) designed as a worm gear, characterized in that the gear stage (17) and the electric drive (3) have at least one further, step-down gear set, in particular one as a spur gear set (14, 15) trained gear stage (18) is interposed.

Parksperraktuator (1) mit einem elektrischen Antrieb (3), dessen Ausgang (4) mit der Schnecke (16) einer als Schneckengetriebe ausgebildeten Getriebestufe (17) wirkverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnecke (16) parallel und versetzt zu dem als Motorwelle (19) ausgebildeten Ausgang (4) des elektrischen Antriebs (3) angeordnet ist.Parking lock actuator (1) with an electric drive (3), the output (4) of which is operatively connected to the worm (16) of a gear stage (17) designed as a worm gear, characterized in that the worm (16) is parallel and offset to that as a motor shaft (19) trained output (4) of the electric drive (3) is arranged.